ID.nl logo
Zekerheid & gemak

Stator, rotor en freewheel: zo werkt een e-bike

De belangrijkste onderdelen waarop een elektrische fiets zich onderscheidt van de traditionele stadsfiets zijn de accu en de motor. Beiden kunnen niet zonder elkaar en zijn van essentieel belang bij de elektrische aandrijving van een e-bike. Maar hoe werken die onderdelen precies en hoe zorgen ze ervoor dat de elektrische fiets in beweging komt? In dit artikel leggen we het je haarfijn uit.

PCM heeft samen met onze collega's van Computer!Totaal en Kieskeurig.nl een grote test van e-bike-accu's gedaan. De resultaten zijn nu gratis te downloaden.

De accu zorgt voor de stroomtoevoer van de elektromotor in de e-bike en zit achterop bij de bagagedrager of in het frame van de fiets verwerkt. De accu is opgebouwd uit meerdere accucellen, die met elkaar verbonden zijn en samen de capaciteit van de accu bepalen. Deze capaciteit wordt uitgedrukt in wattage per uur. Hoe hoger deze waarde, hoe langer de fiets meegaat op één acculading en/of hoe groot de actieradius van een e-bike is. Uiteraard hangt het verbruik ook af van het gebruik en de overige onderdelen van de fiets, zoals de typen sensoren en het soort motor.

Soort accu

De meest gebruikte soort accu in een e-bike is de Lithium-ion-batterij (kortweg: Li-ion). Door de hoge energiedichtheid kunnen deze accu’s meer stroom opslaan, terwijl het gewicht van de batterij beperkt is. Dat zorgt er weer voor dat een elektrische fiets langer meegaat op één acculading.

Ander typen accu zijn de Nikkel Methaalhydride (Nimh) en de Lithium-ion-polymeer (LiPo). De Nimh-accu is relatief groot en ontlaadt snel, vandaar dat dit type nauwelijks meer verkrijgbaar is. De LiPo-accu komt steeds vaker voor en is eigenlijk de verbeterde versie van de Li-ion omdat hij langer meegaat op één acculading. Ze zijn ook een stuk duurder.

Sensoren

E-bikes zijn uitgerust met één of meerdere sensoren. Deze sensoren bepalen wanneer de motor zijn werk moet doen, maar ook de mate van ondersteuning tijdens de fietstocht. De meest bekende typen zijn de trapkrachtsensor en de rotatiesensor.

Een rotatiesensor zit op elke e-bike en registreert of de trappers van een fiets worden gebruikt. Dit is voor de motor het signaal om ondersteuning te bieden. Het voordeel is dat de gebruiker direct ondersteuning krijgt tijdens het optrekken. In combinatie met het rijprogramma wordt uiteindelijk de ondersteuning door de motor bepaald.

Een trapkrachtsensor geeft door hoeveel kracht er op de pedalen wordt gezet. Het type programma dat de fietser kiest en de kracht die uitgeoefend wordt op de trappers, bepaalt uiteindelijk hoeveel ondersteuning de motor geeft. Daarbij geldt: hoe harder de fietser trapt, hoe hoger de snelheid. De sensor zorgt voor een heel natuurlijk gevoel van fietsen, wat met name fijn is in heuvelachtige gebieden. Deze sensor is doorgaan wat duurder dan een rotatiesensor en vraagt wat meer van de accu, waardoor de actieradius van de fiets wat lager ligt.

Sommige e-bikes hebben ook een snelheidssensor die voor een nauwkeurige afstelling van je snelheid zorgt. Een elektrische fiets biedt namelijk maar tot een snelheid van maximaal 25 kilometer per uur aan ondersteuning.

Borstelloze elektromotor

E-bikes maken gebruik van een zogenoemde borstelloze elektromotor. Deze is opgebouwd uit twee hoofdgedeelten: de stator en de rotor. De stator zit vast aan het frame van de fiets, de rotor is het deel dat kan draaien. De rotatie is mogelijk doordat beide onderdelen zijn uitgerust met magnetisch materiaal. Daarbij trekt de magneet in het vaste gedeelte (stator) de magneet in het draaiende gedeelte (rotor) telkens naar zich toe. Om te zorgen dat de rotor vervolgens niet tot stilstand komt vanwege de magnetische aantrekkingskracht, moeten de magneet in de stator van polariteit veranderen zodat de beweging gecontinueerd wordt.

Om de polariteit te veranderen, moet een van de magneten een elektromagneet zijn in de vorm van een spoel van koperdraad. Als daar stroom doorheen loopt, ontstaat er magnetische kracht. Als de stroomrichting wordt omgedraaid door middel van wisselstroom, verandert de elektromagneet ook van polariteit. Door deze techniek, maakt de rotor (het ronddraaiende gedeelte) dus een continue beweging. De rotor zit vast aan het wiel, waardoor de e-bike in beweging komt.

Plaats motor

De motor van een e-bike kan op drie verschillende plekken in een fiets zitten: het voorwiel, in het midden bij de trapas, of in het achterwiel. De motortechniek van de drie verschillende typen is grotendeels hetzelfde, al is er één belangrijk verschil: bij een naafmotor (in voor- en achterwiel) draait de rotor met de permanente magneet om het magnetisch veld van de stator heen, terwijl bij de middenmotor de permanente magneet juist binnen de stator draait.

Freewheel

Een e-bike is niet alleen maar elektrisch aangedreven: dankzij de combinatie van elektriciteit en spierkracht onderscheidt de elektrische fiets zich van bijvoorbeeld een snor- of bromfiets. Dit is mogelijk dankzij het freewheel bij het achterwiel. Deze zorgt ervoor dat de beweging die door de elektromotor tot stand komt wordt gescheiden van de beweging die de fietser zelf maakt. Dit is mogelijk doordat de ene helft van het freewheel aan de rotor vastzit, terwijl de andere helft verbonden is met de achterste tandwielen. Het voortandwiel drijft via de ketting de achtertandwielen aan. Het trapmechanisme kan op die manier volledig losstaan van de rotor.

De e-bike onderscheidt zich dus dankzij een slim staaltje elektrotechniek van een traditionele stadsfiets. De ontwikkeling van deze onderdelen gaat snel en daardoor worden e-bikes steeds geavanceerder en kunnen elektrische fietsen steeds meer kilometers afleggen met één aaculading.

Download hier de gratis PDF met de testresultaten van de E-bike Accutest.

▼ Volgende artikel
Korte nieuwe The Super Mario Galaxy Movie-trailer te zien
Huis

Korte nieuwe The Super Mario Galaxy Movie-trailer te zien

Er is een korte nieuwe trailer uitgekomen van de aankomende animatiefilm The Super Mario Galaxy Movie.

In de 30 seconden durende spot heeft Yoshi wederom een prominente rol - in de vorige Mario-animatiefilm ontbrak dit personage nog. Er zitten ook een aantal beelden in die al in vorige trailers van de film voorbij kwamen, maar ook compleet nieuwe beelden - waaronder Princes Peach en Toad in een relatief futuristisch ogende omgeving.

Watch on YouTube

Over The Super Mario Galaxy Movie

Nadat enkele jaren geleden de uiterst succesvolle animatiefilm The Super Mario Bros. Movie uitkwam - logischerwijs gebaseerd op de langlopende Mario-reeks van Nintendo - werkt het bedrijf samen met Illumination al enige tijd aan het vervolg, The Super Mario Galaxy Movie.

Net zoals The Super Mario Bros. Movie lijkt ook het vervolg elementen uit allerlei verschillende Mario-games te pakken, al gebruikt deze nieuwe film de insteek van de twee Super Mario Galaxy-games, waarin Mario het universum afreist.

Diverse acteurs uit de eerste film keren terug in dit vervolg. Mario en Luigi worden wederom ingesproken door Chris Pratt en Charlie Day, en Jack Black vertolkt wederom de stem van Bowser. Ook acteurs als Keegan-Michael Key en Anya Taylor-Joy keren terug. De stem van Bowser Jr. zal in deze film ingesproken worden door Benny Safdie - vooral bekend voor zijn regiewerk - en het personage Rosalina krijgt een stem via Oscar-winnares Brie Larson.

The Super Mario Galaxy Movie gaat wereldwijd - op sommige markten na - op 1 april dit jaar in première.

Nintendo-films

Nintendo zet steeds meer in op het uitbrengen van films gebaseerd op IP van het bedrijf. Naast deze Mario-films werkt Nintendo ook aan een live-action verfilming van The Legend of Zelda-reeks, die in 2027 in de bioscoop zal draaien en daarna naar Netflix komt. Volgens geruchten gaat het bedrijf ook werken aan een spin-off-animatiefilm rondom Donkey Kong, die in de Mario-films wordt ingesproken door Seth Rogen.

Nintendo gaf onlangs in een gesprek met investeerders aan dat ze de verfilmingen niet maken om op korte termijn winst te maken, maar om de franchises van het bedrijf bij een nog groter publiek vanzelfsprekend te maken - wat op de lange termijn de games van het bedrijf nog populairder moet maken.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

▼ Volgende artikel
Wordt Netflix na Warner Bros.-overname te duur? 'Zeg dan maar op'
© ink drop - stock.adobe.com
Huis

Wordt Netflix na Warner Bros.-overname te duur? 'Zeg dan maar op'

Wat Netflix betreft hebben consumenten die Netflix na de overname van Warner Bros. (en dus HBO Max) te duur vinden worden een simpele oplossing: hun abonnement opzeggen.

Netflix en Warner Bros. hebben vorig jaar een overeenkomst gesloten waarbij eerstgenoemde streamingbedrijf het filmproductiebedrijf overneemt. Als dit allemaal doorgaat, zal Netflix dus niet alleen de films van Warner Bros. in handen krijgen, maar ook concurrerende streamingdienst HBO Max, dat van Warner Bros. is.

Onder sommige abonnees bestaat dan ook de angst dat een Netflix-abonnement veel duurder gaat worden, bijvoorbeeld wanneer er Warner Bros.-films die nog maar net uit zijn in de bioscoop op zullen verschijnen, of als HBO Max eventueel met Netflix wordt samengevoegd.

Die angst bestaat ook bij Amerikaanse waakhonden die controleren of de overname wel door kan gaan, en in een verhoor van de senaat onlangs werd een van Netflix' ceo's, Ted Sarandos, daarover aan de tand gevoeld.

Eén klik

Aldus Sarandos: "Netflix en Warner Bros. hebben beiden streamingdiensten, maar ze complementeren elkaar enorm. Sterker nog: 80% van alle HBO Max-leden hebben ook een abonnement op Netflix. We zullen consumenten meer content voor minder geld geven."

Daarna werd gevraagd of Netflix hun abonnementen "betaalbaar" zou houden na de overname. Daarop had Sanandos een duidelijk antwoord: "Je kunt ons abonnement met één klik opzeggen. Als de consument het teveel geld vindt voor wat ze krijgen, kunnen ze hun abonnement met één klik opzeggen."

Klare taal dus, al wordt hieruit niet duidelijk of prijzen na de overname daadwerkelijk zullen stijgen. Het is ook mogelijk dat Netflix beide streamingdiensten gescheiden houdt, of dat het een allesomvattend abonnement voor beide streamingdiensten aan gaat bieden. Op moment van schrijven is dit niet bekend.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.